前言 目前,歐美等發(fā)達(dá)國家約有60%～70%的電解鋁液被直接用來生產(chǎn)鑄錠,特別是生產(chǎn)大型鋁合金扁錠,而我國這一比例只有不到15%,由于扁錠尺寸大、電解鋁液溫度高、氣體和雜質(zhì)含量高等因素,還存在不少技術(shù)難關(guān),因此大多數(shù)鋁加工企業(yè)仍在采用鋁錠重熔法生產(chǎn)鋁合金扁錠,采用電解液生產(chǎn)大型鋁合金扁錠的企業(yè)只有極少數(shù)。
我廠是河南分公司下屬的二級(jí)單位,是一家鋁電解企業(yè),以前從沒有生產(chǎn)過鋁合金扁錠。從2004年起,我們根據(jù)河南分公司的按排,利用電解槽生產(chǎn)的高溫電解鋁液、用豎井鑄造的方式為西南鋁等多家單位生產(chǎn)了3003、5052、1100等多個(gè)系列的鋁合金扁錠產(chǎn)品,但在試生產(chǎn)過程中,曾出現(xiàn)偏析瘤、晶粒度偏大、裂紋、氫含量超標(biāo)等嚴(yán)重缺陷,為此,我們對如何用電解鋁液生產(chǎn)鋁合金扁錠進(jìn)行了大量的生產(chǎn)工藝攻關(guān),最終成功生產(chǎn)出了用戶滿意的產(chǎn)品。本文結(jié)合我廠鋁合金扁錠鑄造的實(shí)際情況,對電解鋁液生產(chǎn)鋁合金扁錠的工藝技術(shù)進(jìn)行了較為全面的總結(jié)和論述。
1 鋁合金扁錠的質(zhì)量要求
通常用戶對鋁合金扁錠的內(nèi)部組織、化學(xué)成分、 表面質(zhì)量、規(guī)格尺寸等都有明確要求,特別是在晶粒大小、氣孔、夾渣、裂紋、含氫量等方面要求更為嚴(yán)格,以西南鋁為例,他們要求:
(1)化學(xué)成分:符合其內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)YF209—2004要求。
(2)內(nèi)部組織:晶粒度不大于2級(jí);無裂紋、氣孔、夾渣等組織缺陷。
(3)氫含量:不大于118ml/kg。 (4)表面質(zhì)量:不允許有嚴(yán)重的冷隔及偏析瘤。
2 電解鋁液的特性
電解鋁液具有以下特性[1～5]:
(1)熔體溫度高,有效形核率低。
以我廠為例,電解鋁液的溫度一般在930℃以上,是過熱金屬,即便抽至真空包、運(yùn)至鑄造車間還能保持在880～900℃左右的高溫;
(2)雜質(zhì)成分復(fù)雜,合金元素含量低。電解鋁 液中不但含有Fe、si、Cu、Mg等多種金屬雜質(zhì),而且含有氟化鹽、氧化鋁、碳渣、炭化鋁、氮化鋁等各種非金屬雜質(zhì),成分復(fù)雜。對正常生產(chǎn)的電解槽而言,其電解鋁液的Fe、Si含量比較穩(wěn)定,基本不含Cu、Mn、Mg等合金元素,以我廠為例,約有93%的電解鋁液屬于Al9917品位,通常W(Fe)=01065%～0117%、W(Si)=01070%～0111%,而Cu、Mn、Mg的含量極低,總是低于01008%。
(3)氣體雜質(zhì)多,氫含量高。由于鋁電解過程 的特殊性,電解鋁液中不可避免的會(huì)含有CO、CO2、H2、CH4、N2等多種氣體,但主要以H2為主,H2約占?xì)怏w總量的70%～90%。
3 生產(chǎn)工藝與技術(shù)
3.1.1 生產(chǎn)流程
由前面分析可知,電解鋁液所具有的特性是不能滿足生產(chǎn)上述鋁合金扁錠要求的,必須在鑄造前進(jìn)行降溫、配料(成分調(diào)整)、精煉、保溫靜置等一系列操作[1～4],
我廠生產(chǎn)流程如下:
電解鋁液→熔煉爐內(nèi)降溫→配料→攪拌扒渣→爐前取樣→(爐前調(diào)整)→轉(zhuǎn)靜置爐→爐內(nèi)精煉→扒渣→靜置→晶粒細(xì)化→在線凈化→澆鑄→出井→鋸切→質(zhì)檢→入庫。
3.1.2 配料與初步凈化
首先根據(jù)電解鋁液的預(yù)分析結(jié)果選擇合適的鋁電解槽進(jìn)行出鋁,將電解鋁液從電解槽抽至真空抬包中運(yùn)至鑄造車間倒入熔煉爐內(nèi)。利用電解鋁液的高溫?zé)崃咳刍尤氲墓腆w料,一方面可以達(dá)到降低鋁液溫度、將電解鋁液中的氣體初步除去的目的,另一方面,還可為扁錠的結(jié)晶過程提供晶核,增加形核能力,提高晶粒度,但要注意所加固體料(一級(jí)廢料或鋁錠)的多少,以將鋁液的溫度降到比熔煉溫度稍高的為宜(767～770℃),一般控制在15%～20%的比例。然后根據(jù)要配的鋁合金扁錠的成分要求進(jìn)行配料,向爐內(nèi)加入適量的鋁合金元素添加劑(或Al-Fe、Al-Cu中間合金)、Mg錠等,由于鋁合金元素添加劑中都含有一定量的CCl4、C2Cl6等精煉劑成分,投入鋁液后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量的Cl2、HCl、AlCl3等氣體,對鋁熔體起到一定精煉作用。待其與鋁液反應(yīng)結(jié)束后,用大耗充分?jǐn)嚢韬髮X液表面的浮渣扒去,取樣做快速分析,若成分符合所配鋁合金的成分要求,即將鋁液轉(zhuǎn)入靜置爐中,對其熔體進(jìn)行精煉處理,否則繼續(xù)進(jìn)行調(diào)整。測量數(shù)據(jù)表明,通過上述的鋁液轉(zhuǎn)注、降溫、攪拌扒渣等處理,可使鋁液中的氫含量降到615ml/kg左右。
3.1.3 爐內(nèi)精煉
我廠在靜置爐內(nèi)采用氣體噴粉法進(jìn)行爐內(nèi)精煉。具體操作是這樣的:將粉狀精煉劑(其主要成分為CCl4、C2Cl6等)按110kg/?t的用量裝入噴粉罐,將“T”型精煉器和噴粉罐連接牢靠,然后插入爐內(nèi)鋁液中,打開氮?dú)馄繗忾y,操作“T”型精煉器在爐內(nèi)來回移動(dòng),所用氮?dú)獾募兌缺仨氃?9199%以上,并控制好壓力和流量。精煉時(shí)間一般控制在15～20min,精煉溫度控制在730～750℃之間。
我廠實(shí)踐證明:這種精煉方法的除氫、除渣效果優(yōu)于單純的氣體精煉法或熔劑精煉法。這是因?yàn)閵A粉狀精煉劑的氣泡進(jìn)入鋁液后,粉狀精煉劑熔化,以液體熔劑膜的形式包圍著氣泡表面,將氣泡表面的氧化膜溶解、吸附,使其瓦解。這時(shí)氫從鋁液中經(jīng)熔劑膜進(jìn)入氣泡中的速度要比經(jīng)過氧化膜快得多,同時(shí)也防止了鋁液與凈化氣體中水分的直接接觸。
另一方面,由于熔劑膜提高了氣泡表面的活性,加強(qiáng)了吸附除渣的能力,使得除渣效果也顯著提高[5]。 測量數(shù)據(jù)表明,通過爐內(nèi)精煉處理,可使鋁液中的氫含量降到315ml/kg左右,氧化夾雜量也大幅度減少,但仍不能滿足澆鑄的需要,于是我們又采用Alpur法對熔體進(jìn)一步的凈化處理。鋁液在靜置爐內(nèi)精煉完畢后,須在鋁液表面撒上一層覆蓋劑,靜置10～15min后方可進(jìn)行在線凈化處理。
3.1.4 在線凈化
在線凈化處理包括在線Alpur法除氫和在線陶瓷過濾兩部分。
采用在線Alpur法除氫時(shí),高純氮?dú)?大于99199%)通過高速旋轉(zhuǎn)的石墨轉(zhuǎn)子噴嘴從熔體底部吹入鋁熔體,并在鋁液表面不發(fā)生翻滾的情況下產(chǎn)生大量彌散、高速的細(xì)小氣泡。由于旋轉(zhuǎn)噴頭強(qiáng)烈攪拌作用,強(qiáng)化了氣泡在整個(gè)熔池內(nèi)的擴(kuò)散,從而有效的增大了氣體和液體接觸界面,促進(jìn)了氣液接觸界面的更新,顯著改善了浮游法凈化熔體的動(dòng)力學(xué)條件。
同時(shí),由于細(xì)小氣泡在鋁熔體中的上升速度繪慢,在離心力和上浮力的聯(lián)合作用下,氣泡在熔池中沿螺旋狀路徑上升,延長了氣液接觸作用的時(shí)間,從而更有效的除去熔體中的氫,在除氣同時(shí),在浮選原理的作用下,氧化夾雜物也一定程度得到除去[5]。注意熔池溫度保持在(720±5)℃,高純氮?dú)獾膲毫?yīng)保持012～016MPa之間,流量應(yīng)控制在5～6m3/h左右。
測量數(shù)據(jù)表明,采用Alpur法除氫后,鋁液中的氫含量降到119ml/kg左右,其凈化效率約在46%～51%之間。 除去夾雜物的主要手段是進(jìn)行熔體過濾,熔體過濾的方法有多種,但使用最普通、最有效的方法仍是使用泡沫陶瓷過濾板過濾[5],據(jù)有關(guān)資料介紹:30ppi的泡沫陶瓷過濾板可將直徑大于20Λm的夾 雜除去約60%,將直徑大于40Λm的夾雜除去約90%;而40ppi的泡沫陶瓷過濾板可將直徑大于20Λm的夾雜除去約85%以上,將直徑大于40Λm的夾雜幾乎去不除盡,因此我們選用40ppi的泡沫陶瓷板對鋁液進(jìn)行過濾,達(dá)到了有效去除熔體夾雜物的目的,注意陶瓷過濾板使用前應(yīng)加熱到600℃以上。
此外,根據(jù)渣氣伴生的原理,在除去雜物的同時(shí),熔體中的氫也會(huì)進(jìn)一步下降,據(jù)我們測量和化驗(yàn),采用40ppi的泡沫陶瓷過濾板過濾后,鋁液中的氫含量降到113ml/kg左右,生產(chǎn)出鋁合金扁錠沒有發(fā)現(xiàn)氧化夾雜和氣孔等缺陷。
3.1.5 在線晶粒細(xì)化
在合金成分允許的情況下,可以添加適量的變質(zhì)劑對鋁熔體做晶粒細(xì)化處理,以改善結(jié)晶過程。目前生產(chǎn)鋁合金扁錠時(shí)主要用Al-Ti-B作用細(xì)化劑,Al-Ti-B絲的質(zhì)量對鋁合金扁錠的晶粒度有重要影響,單位體積內(nèi)所含晶核的數(shù)量和晶核直徑大小是衡量Al-Ti-B絲質(zhì)量好壞的關(guān)鍵指標(biāo)。單位體積內(nèi)所含晶核的數(shù)量越多、晶核的直徑越小,扁錠的晶粒就越細(xì)小。
3.1.6 扁錠的澆鑄
我廠目前采用25噸液壓豎式半連續(xù)鑄造機(jī)生產(chǎn)鋁合金扁錠。有關(guān)研究表明,鋁合金扁鑄錠的內(nèi)部結(jié)晶狀況和表面質(zhì)量主要取決于澆鑄過程的冷卻強(qiáng)度、澆鑄溫度、澆鑄速度等工藝參數(shù),同時(shí)也與結(jié)晶器內(nèi)液面高低及人員操作習(xí)慣密切關(guān)系,因此生產(chǎn)中工藝參數(shù)的設(shè)置綜合考慮、合理匹配,具體要根據(jù)合金牌號(hào)和斷面尺寸在實(shí)踐中摸索,目前我廠已摸索出一整套比較完善的工藝技術(shù)條件,這里就不再贅述。在不影響表面質(zhì)量情況下,整個(gè)澆鑄過程應(yīng)盡量保持低溫、低液面和低速度。在澆鑄過程中,還應(yīng)根據(jù)扁錠的表面質(zhì)量和不同的澆鑄階段,對澆鑄速度和冷卻強(qiáng)度(水量、水壓)等適時(shí)做出適當(dāng)調(diào)整。
4 經(jīng)濟(jì)效益分析
用電解鋁液直接生產(chǎn)鋁合金扁錠所取得的經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在節(jié)能和減少鋁的損失兩個(gè)方面。首先可省去將鋁液鑄成鋁錠和將鋁錠重熔加熱兩道工序。這一方面可減少鋁液鑄成鋁錠過程中014%～015%鋁的損失和鋁錠二次重熔過程中2%～4%的燒損。另一方面就是鋁錠重熔時(shí)需要消耗相當(dāng)?shù)哪芰?據(jù)測算,將1t鋁錠從室溫加熱到熔煉溫度750℃的液鋁冷卻到室溫,冷卻水系統(tǒng)要消耗電能并補(bǔ)充新水?？梢?用電解鋁液直接生產(chǎn)鋁合金扁錠可減少能耗。以目前能源和鋁錠的價(jià)格,由前面分析可以推算出,用電解鋁液直接生產(chǎn)鋁合金扁錠節(jié)省不少成本。
我廠是河南分公司下屬的二級(jí)單位,是一家鋁電解企業(yè),以前從沒有生產(chǎn)過鋁合金扁錠。從2004年起,我們根據(jù)河南分公司的按排,利用電解槽生產(chǎn)的高溫電解鋁液、用豎井鑄造的方式為西南鋁等多家單位生產(chǎn)了3003、5052、1100等多個(gè)系列的鋁合金扁錠產(chǎn)品,但在試生產(chǎn)過程中,曾出現(xiàn)偏析瘤、晶粒度偏大、裂紋、氫含量超標(biāo)等嚴(yán)重缺陷,為此,我們對如何用電解鋁液生產(chǎn)鋁合金扁錠進(jìn)行了大量的生產(chǎn)工藝攻關(guān),最終成功生產(chǎn)出了用戶滿意的產(chǎn)品。本文結(jié)合我廠鋁合金扁錠鑄造的實(shí)際情況,對電解鋁液生產(chǎn)鋁合金扁錠的工藝技術(shù)進(jìn)行了較為全面的總結(jié)和論述。
1 鋁合金扁錠的質(zhì)量要求
通常用戶對鋁合金扁錠的內(nèi)部組織、化學(xué)成分、 表面質(zhì)量、規(guī)格尺寸等都有明確要求,特別是在晶粒大小、氣孔、夾渣、裂紋、含氫量等方面要求更為嚴(yán)格,以西南鋁為例,他們要求:
(1)化學(xué)成分:符合其內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)YF209—2004要求。
(2)內(nèi)部組織:晶粒度不大于2級(jí);無裂紋、氣孔、夾渣等組織缺陷。
(3)氫含量:不大于118ml/kg。 (4)表面質(zhì)量:不允許有嚴(yán)重的冷隔及偏析瘤。
2 電解鋁液的特性
電解鋁液具有以下特性[1～5]:
(1)熔體溫度高,有效形核率低。
以我廠為例,電解鋁液的溫度一般在930℃以上,是過熱金屬,即便抽至真空包、運(yùn)至鑄造車間還能保持在880～900℃左右的高溫;
(2)雜質(zhì)成分復(fù)雜,合金元素含量低。電解鋁 液中不但含有Fe、si、Cu、Mg等多種金屬雜質(zhì),而且含有氟化鹽、氧化鋁、碳渣、炭化鋁、氮化鋁等各種非金屬雜質(zhì),成分復(fù)雜。對正常生產(chǎn)的電解槽而言,其電解鋁液的Fe、Si含量比較穩(wěn)定,基本不含Cu、Mn、Mg等合金元素,以我廠為例,約有93%的電解鋁液屬于Al9917品位,通常W(Fe)=01065%～0117%、W(Si)=01070%～0111%,而Cu、Mn、Mg的含量極低,總是低于01008%。
(3)氣體雜質(zhì)多,氫含量高。由于鋁電解過程 的特殊性,電解鋁液中不可避免的會(huì)含有CO、CO2、H2、CH4、N2等多種氣體,但主要以H2為主,H2約占?xì)怏w總量的70%～90%。
3 生產(chǎn)工藝與技術(shù)
3.1.1 生產(chǎn)流程
由前面分析可知,電解鋁液所具有的特性是不能滿足生產(chǎn)上述鋁合金扁錠要求的,必須在鑄造前進(jìn)行降溫、配料(成分調(diào)整)、精煉、保溫靜置等一系列操作[1～4],
我廠生產(chǎn)流程如下:
電解鋁液→熔煉爐內(nèi)降溫→配料→攪拌扒渣→爐前取樣→(爐前調(diào)整)→轉(zhuǎn)靜置爐→爐內(nèi)精煉→扒渣→靜置→晶粒細(xì)化→在線凈化→澆鑄→出井→鋸切→質(zhì)檢→入庫。
3.1.2 配料與初步凈化
首先根據(jù)電解鋁液的預(yù)分析結(jié)果選擇合適的鋁電解槽進(jìn)行出鋁,將電解鋁液從電解槽抽至真空抬包中運(yùn)至鑄造車間倒入熔煉爐內(nèi)。利用電解鋁液的高溫?zé)崃咳刍尤氲墓腆w料,一方面可以達(dá)到降低鋁液溫度、將電解鋁液中的氣體初步除去的目的,另一方面,還可為扁錠的結(jié)晶過程提供晶核,增加形核能力,提高晶粒度,但要注意所加固體料(一級(jí)廢料或鋁錠)的多少,以將鋁液的溫度降到比熔煉溫度稍高的為宜(767～770℃),一般控制在15%～20%的比例。然后根據(jù)要配的鋁合金扁錠的成分要求進(jìn)行配料,向爐內(nèi)加入適量的鋁合金元素添加劑(或Al-Fe、Al-Cu中間合金)、Mg錠等,由于鋁合金元素添加劑中都含有一定量的CCl4、C2Cl6等精煉劑成分,投入鋁液后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生大量的Cl2、HCl、AlCl3等氣體,對鋁熔體起到一定精煉作用。待其與鋁液反應(yīng)結(jié)束后,用大耗充分?jǐn)嚢韬髮X液表面的浮渣扒去,取樣做快速分析,若成分符合所配鋁合金的成分要求,即將鋁液轉(zhuǎn)入靜置爐中,對其熔體進(jìn)行精煉處理,否則繼續(xù)進(jìn)行調(diào)整。測量數(shù)據(jù)表明,通過上述的鋁液轉(zhuǎn)注、降溫、攪拌扒渣等處理,可使鋁液中的氫含量降到615ml/kg左右。
3.1.3 爐內(nèi)精煉
我廠在靜置爐內(nèi)采用氣體噴粉法進(jìn)行爐內(nèi)精煉。具體操作是這樣的:將粉狀精煉劑(其主要成分為CCl4、C2Cl6等)按110kg/?t的用量裝入噴粉罐,將“T”型精煉器和噴粉罐連接牢靠,然后插入爐內(nèi)鋁液中,打開氮?dú)馄繗忾y,操作“T”型精煉器在爐內(nèi)來回移動(dòng),所用氮?dú)獾募兌缺仨氃?9199%以上,并控制好壓力和流量。精煉時(shí)間一般控制在15～20min,精煉溫度控制在730～750℃之間。
我廠實(shí)踐證明:這種精煉方法的除氫、除渣效果優(yōu)于單純的氣體精煉法或熔劑精煉法。這是因?yàn)閵A粉狀精煉劑的氣泡進(jìn)入鋁液后,粉狀精煉劑熔化,以液體熔劑膜的形式包圍著氣泡表面,將氣泡表面的氧化膜溶解、吸附,使其瓦解。這時(shí)氫從鋁液中經(jīng)熔劑膜進(jìn)入氣泡中的速度要比經(jīng)過氧化膜快得多,同時(shí)也防止了鋁液與凈化氣體中水分的直接接觸。
另一方面,由于熔劑膜提高了氣泡表面的活性,加強(qiáng)了吸附除渣的能力,使得除渣效果也顯著提高[5]。 測量數(shù)據(jù)表明,通過爐內(nèi)精煉處理,可使鋁液中的氫含量降到315ml/kg左右,氧化夾雜量也大幅度減少,但仍不能滿足澆鑄的需要,于是我們又采用Alpur法對熔體進(jìn)一步的凈化處理。鋁液在靜置爐內(nèi)精煉完畢后,須在鋁液表面撒上一層覆蓋劑,靜置10～15min后方可進(jìn)行在線凈化處理。
3.1.4 在線凈化
在線凈化處理包括在線Alpur法除氫和在線陶瓷過濾兩部分。
采用在線Alpur法除氫時(shí),高純氮?dú)?大于99199%)通過高速旋轉(zhuǎn)的石墨轉(zhuǎn)子噴嘴從熔體底部吹入鋁熔體,并在鋁液表面不發(fā)生翻滾的情況下產(chǎn)生大量彌散、高速的細(xì)小氣泡。由于旋轉(zhuǎn)噴頭強(qiáng)烈攪拌作用,強(qiáng)化了氣泡在整個(gè)熔池內(nèi)的擴(kuò)散,從而有效的增大了氣體和液體接觸界面,促進(jìn)了氣液接觸界面的更新,顯著改善了浮游法凈化熔體的動(dòng)力學(xué)條件。
同時(shí),由于細(xì)小氣泡在鋁熔體中的上升速度繪慢,在離心力和上浮力的聯(lián)合作用下,氣泡在熔池中沿螺旋狀路徑上升,延長了氣液接觸作用的時(shí)間,從而更有效的除去熔體中的氫,在除氣同時(shí),在浮選原理的作用下,氧化夾雜物也一定程度得到除去[5]。注意熔池溫度保持在(720±5)℃,高純氮?dú)獾膲毫?yīng)保持012～016MPa之間,流量應(yīng)控制在5～6m3/h左右。
測量數(shù)據(jù)表明,采用Alpur法除氫后,鋁液中的氫含量降到119ml/kg左右,其凈化效率約在46%～51%之間。 除去夾雜物的主要手段是進(jìn)行熔體過濾,熔體過濾的方法有多種,但使用最普通、最有效的方法仍是使用泡沫陶瓷過濾板過濾[5],據(jù)有關(guān)資料介紹:30ppi的泡沫陶瓷過濾板可將直徑大于20Λm的夾 雜除去約60%,將直徑大于40Λm的夾雜除去約90%;而40ppi的泡沫陶瓷過濾板可將直徑大于20Λm的夾雜除去約85%以上,將直徑大于40Λm的夾雜幾乎去不除盡,因此我們選用40ppi的泡沫陶瓷板對鋁液進(jìn)行過濾,達(dá)到了有效去除熔體夾雜物的目的,注意陶瓷過濾板使用前應(yīng)加熱到600℃以上。
此外,根據(jù)渣氣伴生的原理,在除去雜物的同時(shí),熔體中的氫也會(huì)進(jìn)一步下降,據(jù)我們測量和化驗(yàn),采用40ppi的泡沫陶瓷過濾板過濾后,鋁液中的氫含量降到113ml/kg左右,生產(chǎn)出鋁合金扁錠沒有發(fā)現(xiàn)氧化夾雜和氣孔等缺陷。
3.1.5 在線晶粒細(xì)化
在合金成分允許的情況下,可以添加適量的變質(zhì)劑對鋁熔體做晶粒細(xì)化處理,以改善結(jié)晶過程。目前生產(chǎn)鋁合金扁錠時(shí)主要用Al-Ti-B作用細(xì)化劑,Al-Ti-B絲的質(zhì)量對鋁合金扁錠的晶粒度有重要影響,單位體積內(nèi)所含晶核的數(shù)量和晶核直徑大小是衡量Al-Ti-B絲質(zhì)量好壞的關(guān)鍵指標(biāo)。單位體積內(nèi)所含晶核的數(shù)量越多、晶核的直徑越小,扁錠的晶粒就越細(xì)小。
3.1.6 扁錠的澆鑄
我廠目前采用25噸液壓豎式半連續(xù)鑄造機(jī)生產(chǎn)鋁合金扁錠。有關(guān)研究表明,鋁合金扁鑄錠的內(nèi)部結(jié)晶狀況和表面質(zhì)量主要取決于澆鑄過程的冷卻強(qiáng)度、澆鑄溫度、澆鑄速度等工藝參數(shù),同時(shí)也與結(jié)晶器內(nèi)液面高低及人員操作習(xí)慣密切關(guān)系,因此生產(chǎn)中工藝參數(shù)的設(shè)置綜合考慮、合理匹配,具體要根據(jù)合金牌號(hào)和斷面尺寸在實(shí)踐中摸索,目前我廠已摸索出一整套比較完善的工藝技術(shù)條件,這里就不再贅述。在不影響表面質(zhì)量情況下,整個(gè)澆鑄過程應(yīng)盡量保持低溫、低液面和低速度。在澆鑄過程中,還應(yīng)根據(jù)扁錠的表面質(zhì)量和不同的澆鑄階段,對澆鑄速度和冷卻強(qiáng)度(水量、水壓)等適時(shí)做出適當(dāng)調(diào)整。
4 經(jīng)濟(jì)效益分析
用電解鋁液直接生產(chǎn)鋁合金扁錠所取得的經(jīng)濟(jì)效益主要體現(xiàn)在節(jié)能和減少鋁的損失兩個(gè)方面。首先可省去將鋁液鑄成鋁錠和將鋁錠重熔加熱兩道工序。這一方面可減少鋁液鑄成鋁錠過程中014%～015%鋁的損失和鋁錠二次重熔過程中2%～4%的燒損。另一方面就是鋁錠重熔時(shí)需要消耗相當(dāng)?shù)哪芰?據(jù)測算,將1t鋁錠從室溫加熱到熔煉溫度750℃的液鋁冷卻到室溫,冷卻水系統(tǒng)要消耗電能并補(bǔ)充新水?？梢?用電解鋁液直接生產(chǎn)鋁合金扁錠可減少能耗。以目前能源和鋁錠的價(jià)格,由前面分析可以推算出,用電解鋁液直接生產(chǎn)鋁合金扁錠節(jié)省不少成本。
